MODEL ATOM PERRIN: CIRI, POSTULAT - KIMIA

The model atom Perrin berbanding struktur atom dalam satu sistem solar di mana planet akan menjadi tuduhan negatif dan Matahari akan menjadi cas positif tertumpu di pusat atom. Pada tahun 1895, ahli fizik Perancis yang terkenal menunjukkan pemindahan cas negatif oleh sinar katod ke permukaan di mana mereka memukul.

Dengan ini, sifat elektrik sinar katod ditunjukkan dan menerangkan sifat elektrik atom, memahaminya sebagai unit jirim terkecil dan tidak dapat dipisahkan. Pada tahun 1901 Jean Baptiste Perrin mencadangkan bahawa daya tarikan negatif yang mengelilingi pusat (cas positif) dilawan oleh kekuatan inersia.

Jean Baptiste Perrin

Model ini kemudian ditambah dan disempurnakan oleh Ernest Rutherford, yang menegaskan bahawa semua muatan positif atom terletak di tengah-tengah atom, dan bahawa elektron-orbit mengelilinginya.

Namun, model ini memiliki beberapa batasan yang tidak dapat dijelaskan pada waktu itu, dan model ini dijadikan dasar oleh ahli fizik Denmark Niels Bohr untuk mengusulkan modelnya pada tahun 1913.

Ciri-ciri model atom Perrin

Ciri khas model atom Perrin adalah seperti berikut:

- Atom terdiri daripada zarah positif besar di tengahnya, di mana sebahagian besar jisim atom tertumpu.

- Beberapa orbit cas negatif mengelilingi cas positif pekat ini yang mengimbangi jumlah cas elektrik.

Cadangan Perrin membandingkan struktur atom dengan sistem suria, di mana muatan positif pekat akan memenuhi peranan Matahari dan elektron sekitarnya akan memenuhi peranan planet.

Perrin adalah pelopor dalam menyarankan struktur atom yang tidak terputus pada tahun 1895. Namun, dia tidak pernah berkeras untuk merancang eksperimen yang akan membantu mengesahkan konsepsi ini.

Percubaan

Sebagai sebahagian daripada latihan doktoralnya, Perrin bertugas sebagai pembantu Fizik di École Normale Supérieure di Paris antara tahun 1894 dan 1897.

Pada masa itu, Perrin mengembangkan sebahagian besar penyelidikannya dalam menguji sifat sinar katod; iaitu, jika sinar katod adalah zarah bermuatan elektrik, atau jika ia berbentuk gelombang.

Sinar katod

Eksperimen sinar katod timbul dari penyelidikan dengan tabung Crookes, struktur yang diciptakan oleh ahli kimia Inggeris William Crookes pada tahun 1870-an.

Tiub Crookes terdiri daripada tiub kaca yang hanya mengandungi gas di dalamnya. Konfigurasi ini mempunyai kepingan logam di setiap hujungnya, dan setiap bahagian disambungkan ke sumber voltan luaran.

Apabila tiub dihidupkan, udara di dalamnya mengion dan, akibatnya, ia menjadi konduktor elektrik dan menutup litar terbuka antara elektrod di hujungnya.

Di dalam tiub, gas-gas itu kelihatan seperti pendarfluor, tetapi sehingga akhir tahun 1890-an para saintis tidak mengetahui punca fenomena ini.

Pada masa itu tidak diketahui apakah pendarfluor disebabkan oleh peredaran zarah unsur dalam tiub, atau apakah sinar mengambil bentuk gelombang yang membawanya.

Siasatan Perrin

Pada tahun 1895 Perrin mereplikasi eksperimen sinar katod dengan menyambungkan tiub pelepasan ke bekas kosong yang lebih besar.

Sebagai tambahan, Perrin meletakkan dinding yang tidak tertembus untuk molekul biasa dan meniru konfigurasi Crookes dengan meletakkan Faraday Cage, yang terdapat di dalam ruang pelindung.

Sekiranya sinar melewati dinding yang tidak kedap untuk molekul biasa di dalam sangkar Faraday, secara automatik akan ditunjukkan bahawa sinar katod terdiri daripada zarah-zarah asas yang diisi elektrik.

Kaedah pengesahan

Untuk mengesahkan hal ini, Perrin menghubungkan elektrometer di dekat dinding yang tidak kedap untuk mengukur cas elektrik yang akan dihasilkan ketika sinar katod melanda di sana.

Semasa menjalankan eksperimen, dibuktikan bahawa kesan sinar katod terhadap dinding yang tidak kedap menyebabkan pengukuran kecil cas negatif pada elektrometer.

Selanjutnya, Perrin membelokkan fluks sinar katod dengan memaksa sistem melalui aruhan medan elektrik, dan memaksa sinar katod untuk memukul elektrometer. Ketika itu berlaku, meter mencatatkan cas elektrik yang jauh lebih tinggi daripada rekod sebelumnya.

Berkat eksperimen Perrin, ditunjukkan bahawa sinar katod terdiri daripada zarah dengan muatan negatif.

Kemudian, pada awal abad kedua puluh, JJ Thomson secara rasmi menemui keberadaan elektron dan hubungan massa-muatannya, berdasarkan penyelidikan Perrin.

Postulat

Pada tahun 1904, saintis Britain JJ Thomson mengemukakan cadangannya untuk model atom, juga dikenal sebagai model plum pudding.

Dalam model ini, muatan positif difahami sebagai jisim homogen dan cas negatif akan tersebar secara rawak pada jisim positif tersebut.

Dalam analogi, muatan positif adalah jisim puding, dan cas negatif akan ditunjukkan oleh plum. Model ini dibantah oleh Perrin pada tahun 1907. Dalam cadangannya, Perrin menunjukkan perkara berikut:

- Cas positif tidak diperluas ke seluruh struktur atom. Sebaliknya, ia tertumpu di pusat atom.

- Caj negatif tidak tersebar di seluruh atom. Sebaliknya, mereka disusun secara teratur di sekitar muatan positif, ke arah tepi luar atom.

Batasan

Model atom Perrin mempunyai dua batasan utama, yang kemudiannya diatasi berkat sumbangan Bohr (1913) dan fizik kuantum.

Batasan yang paling ketara dalam cadangan ini adalah:

- Tidak ada penjelasan mengapa cas positif tetap tertumpu di pusat atom.

- Kestabilan orbit cas negatif di sekitar pusat atom tidak difahami.

Menurut undang-undang elektromagnetik Maxwell, cas negatif akan menggambarkan orbit lingkaran di sekitar cas positif, hingga bertembung dengannya.

Artikel yang menarik

Model atom Schröderer.

Model atom De Broglie.

Model atom Chadwick.

Model atom Heisenberg.

Model atom Thomson.

Model atom Dalton.

Model atom Dirac Jordan.

Model atom Demokrat.

Model atom Bohr.

Rujukan

Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Dipulihkan dari: britannica.com
Jean Baptiste Perrin (20014). Ensiklopedia Biografi Dunia. Dipulihkan dari: ensiklopedia.com
Model atom (sf). Havana Cuba. Dipulihkan dari: ecured.cu
Perrin, J (1926). Struktur Perkara yang Tidak Berterusan. Nobel Media AB. Dipulihkan dari: nobelprize.org
Solbes, J., Silvestre, V. dan Furió, C. (2010). Perkembangan sejarah model ikatan atom dan kimia dan implikasi didaktiknya. Universiti Valencia. Valencia Sepanyol. Dipulihkan dari: ojs.uv.es

MODEL ATOM PERRIN: CIRI, POSTULAT - KIMIA - 2025